روش های کنترل لرزش در برج خنک کننده

یکی از مسائلی که از قدیم تا امروز در همه سیستم های مرکزی و مستقل در تاسیسات تهویه و خنک کننده وجود داشته است و احتمال خیلی زیاد تا زمان های طولانی نیز از مسائل قابل بررسی خواهد بود، مسئله روش های کنترل لرزش در برج های خنک کننده است.

در سیستم های تهویه مطبوع اعم از سیستم های موتورخانه ای (مرکزی) و سیستم های مستقل (اسپلیت کانالی و مواردی مثل آن) مشکل صدا و صلب آسایش ساختمان مخصوصاً در قالب ساختمان های مسکونی معضل همیشگی بوده است که نسبت به پیشرفت علم و تکنولوژی به مراتب این مشکل رو به بهبود می باشد.

در این مقاله از بادران تهویه صنعت قصد داریم تا در مورد لرزش در کولینگ تاور و روش های کنترل این لرزش ها مطالبی را ارائه کنیم.

لرزش در برج خنک کننده

در سیستم های مرکزی که از برج های خنک کننده بابت کنترل دمای کندانسور استفاده می گردد، یکی از شایع ترین مشکلات که مخصوصاً در ساختمان های قدیمی تر با آن روبرو هستیم مشکل ایجاد لرزش در فنداسیون ساختمان و انتقال آن به سیستم پایداری و تعلیق می باشد که این مشکل با تدابیری که علم مهندسی ساختمان اندیشه است تا حد زیادی حل شده است، اما دلیلی که همه کولینگ تاورها که در ذیل به انواع آن اشاره خواهد شد، دارای لرزش و مشکلاتی مثل آن هستند یا به مروز زمان می شوند این است که در ساختار برج های خنک کننده چه جنسی از فلز و چه نوع فایبرگلاسی استفاده شده است.

حتی در برج های دارای سیستم هوای جریان اجباری (سانتریفیوژ) از ورق یا مواد اولیه درجه یک استفاده نمی شود و متاسفانه در مونتاژ کارگاه های نوپا (مهندسی معکوس) این سیستم را بسیار ساده فرض می کنند و با نظریات کاملاً ابتدایی و غیر حرفه ای شروع به ساخت برج خنک کننده (بیشتر مکعبی در سایز کوچک) می کنند.

در شرکت هایی مانند شرکت بادران تهویه صنعت که در دارای سابقه تخصصی در ساخت برج های خنک کننده، بلید فن، پکینگ های پلی وینیل و پلی پروپلن، انواع فن های جریان اجباری و جریان القایی، برج های خنک کننده مکعبی، مدور، بتنی (هذلولی) و دیگر انوع این سیستم های تهویه مطبوع می باشند، موضوع کار مهندس با نرم افزارهای به روز دنیا همیشه دغدغه مدیریت و کارشناسان حرفه ای بوده است و همیشه وفاداری مشتریان قدیمی این موضوع را به اثبات رسانده است.

دلایل لرزش برج خنک کننده

• دلایل لرزش برج خنک کن مخصوصاً برج های دارای ظرفت بالای 150 تن تبرید اگر بخواهیم از مهم ترین به کم اهمیت ترین موضوع پیش برویم این است که اولاً فونداسیون در نصب اولیه بسیار مهم است تا آن اندازه که فونداسیون نا مناسب حتی به مرور زمان باعث ایجاد مشکلات فراوان در سیستم آب رسانی داخل برج به دلیل عدم تراز بودن خواهد کرد، در برج های مدور و معکبی در سایزهای زیر 100 تن تبرید معمولاً از فنداسیون های بتنی با کارگزاری پیچ بولت در آن استفاده کرده و با تیرآهن سایز کوچک معمولاً 3 یا 4 شاسی را آماده برای نصب می کنند، اما در برج های با ظرفیت بالا فوق الذکر، مخصوصا برج های خنک کننده مدور که از لحاظ نصب و تراز بودن کمی مشکل تر هستند، از فونداسیون های ترکیبی بتن و اسکلت فلزی استفاده می کنند.
  زیرا چه از لحاظ کارایی و چه از لحاظ سنگینی بار در ساختمان باید این موضع کاملاً رعایت گردد تا در طولانی مدت به دلیل خستگی آهن و دیگر مسائل ساختمانی صدمه وارد نگردد، پس حتماً به نکته پی برج که بسیاری از مهندسان سازه با فرمول های موجود می توانند مقدار بتن و ترکیب آن بابت کنترل وزن را تخمین بزنند توجه شود.
• مسئله بعدی که در آن باید بسیار محتاط بود و حتما با شرکت های معتبر و تخصصی مشورت کرد، موضوع ساختار بدنه (استراکچر) برج های خنک کننده چه فایبرگلاس و چه فلزی می باشد که این موضوع آن قدر مهم است که شاید در نگاه اولیه یک برج با کیفیت و برج بدون کیفیت از نظر مواد اولیه یکسان به نظر برسند، اما با گذشت یک یا دو فصل از کار کردن برج خواهید دید که برج ارزان تر و کیفیت پایین، کاملاً دفورمه شده و دارای هدررفت آب بسیاری خواهد شد که این عامل، خود باعث ایجاد لرزش در ساختار برج بدلیل خارج شد از حالت کارخانه ای (البته این برج های با کیفیت کمتر بیشتر در کارگاه های کوچک و بدون نرم افزارهای مهندسی ساخته می شوند) می گردند و حتی صدایی که در پیکره طبقه آخر مخصوصاً ساختمان های مسکونی ایجاد می کنند، دارای دسیبل بالایی خواهد بود و خارج از عدد تعریف شده در مهندسی تاسیسات می باشد.
  لذا ساختار برج که به دو نوع فایبرگلاس و فلزی (برج های بتنی موضوع صحبت ما در این مقاله نیست) تقسیم می گردند، بسیار مهم است.

• موضوع بعدی که در ایجاد توان عبوری هوا از روی پکینگ های برج خنک کننده و هم از لحاظ قدرت کنترل هوای یکدست با دبی منتاسب بسیار مهم است، بلیدهای فن برج خنک کن می باشد که در بازار هم به صورت آماده با میزان هوای خروجی (فوت مکعب در ساعت) موجود می باشد و هم با توجه به سیستم مورد نیاز قابل سفارش گذاری است.
  پس این نکته که فن برج های خنک کننده به چه میزان در ایجاد صدای خارج از آستانه تحمل مهم می باشد، قابل درک است و حتی اگر با توجه به ساختار برج چه در سیستم پاششی و چه در سیستم ثقلی و دیگر انوع، از فن با بلیدهای با کیفیت پایین استفاده گردد، نه تنها ظرفیت واقعی برج با ظرفیت اسمی برج فاصله بسیاری می گیرد، بلکه در طولانی مدت بر اثر خارج شدن از حالت بالانس در سیستم فن دچار مشکلات زیاد و صدا با دسیبل بالای حد تعیین شده خواهیم شد، لذا فن و جنس و نوع تیغه آن سه عنصر بسیار مهم در ایجاد لرزش خواهند بود.
• نکته دیگر که از نظر ایجاد لرزش شاید به مراتب قابل تعمل تر از همه موارد بالا باشد، محل قرارگیری برج های خنک کننده و لوله کشی (پایپینگ) تا محل نصب چیلر است.  در قسمت های بالای به این نکته اشاره شد که فونداسیون مسئله ای بسیار مهم و قابل تامل است، اما باید بدانیم استفاده از لرزه گیرهای (سایلنسر) با کیفیت بالا که در بازار به دو نوع لرزه گیرهای لاستیکی (الاستومر) و لرزه گیر فنری (اسپرینگ) تقسیم بندی می شوند، بسیار حائز اهمیت است و حتی در تمامی سیستم های تعلیق هم اگر دقت نمایید، خواهید دید که توجه به لرزه گیر در پی و فنداسیون هر سیستمی بسیار در سالم ماندن و طولانی شدن عمر کارایی با درصد بهره وری بالای آن سیستم بسیار مهم است تا حدی که اگر از لرزه گیرهای باکیفیت پایین و همانطور که در بالا به آن اشاره شد لرزه گیرهایی که بدون علم مهندسی تولید می شوند، استفاده کنیم گاهی بابت تعویض یکی از آنها باید کل سیستم که روی آن سوار شده است را دمونتاژ و مجدد مونتاژ نماییم که این موضوع علاوه بر هزینه ای که شاید حتی بسته به نوع کار میلیاردی باشد، از نظر زمانی نیز بسیار وقت گیر خواهد بود.

دیگر نکته ای که در کولینگ تاور (برج خنک کننده) اصلاً نباید ساده گرفت این موضوع می باشد که مونتاژ دستگاه برج علاوه بر کیفیت خود قطعات نیاز به کارشناس مونتاژ دارند. مثلاً اگر بخواهیم موضوع را کمی باز کنیم می توان به این شکل بیان نمود که در کارخانه ای دستگاه بسیار به روز و با تکنولوژی بالایی تهیه و آماده تولید قطعه با سیستم ها و داده های به روز می باشد، اما حتی یک نفر در آن کارخانه علم کار با آن دستگاه را ندارد، پس این نکته که تیم کارشناسی و خط تولید یک سیستم که موضوع بحث ما در این مقاله از برج های خنک کننده می باشد بسیار با اهمیت می باشد.

در سیستم انتقال قدرت به پروانه فن همانطور که همه دوستان با آن آشنا هستند دو نوع وجود دارد یکی سیستم تسمه ای یا (بلت درایو) و نوعی دیگر سیستم انتقال قدرت مستقیم یا (دایرکت درایو) است که بنا به تشخص هر کارخانه نوع آن مشخص می گردد، اما باید توجه داشته باشیم که همیشه سیستم های دارای تسمه به مرور زمان با توجه به حرارت ایجاد شده در اصطحکاک به وجود آمده مابین رزوه های پولی و تسمه دچار تغییر سرعت کمی خواهند شد و این موضوع به خودی خود صدا و لرزش ایجاد می کند.

از طرف دیگر، سیستم های دارای اتصال مستقیم (دایرکت) علاوه بر حذف تسمه این ویژکی را دارد که سرعت در حرکت بلیدهای فن با فرمولی که با آن انتخاب ابعاد فن انجام شده است، بیشتر می خواند و به واقعیت نزدیک تر است. اما خوب این موضع که شاید تعمیرات در طولانی مدت مخصوصاً در سیستم های دارای گیربکس (سیستم انتقال قدرت مستقیم و دنده ای) کمی بالاتر از سیستم تسمه و پولی است.

موضوع بعد که شاید بسیار هم مهم باشد لوله کشی داخلی برج مابین نازل ها در سیستم مکعبی و جریان مخالف و هم در سیستم های جریان متقاطع می باشد به طوری که اگر بست و دیگر نکات به صورت حرفه ای انجام نگردد، در کل سیستم برج های خنک کننده با خارج شدن از حالت کارخانه ای آسیب می زند و دچار صداهایی مانند زوزه و باد شدید می گردد که این نیز در طولانی مدت آزار دهنده خواهد بود، در سیستم برج های خنک کننده مدور (کولینگ تاورهای کوزه ای) به دلیل حذف نازل های پاشش با سرعت و جایگزین شدن با سیستم آب پخش کن و بازویی (هد اسپرینگلر) گاهی مشاهده شده است که بعد از گذشت چند فصل از برج سیستم چرخش آب پخش کن دچار اختلال می گردد و از حالت طبیعی خارج می شود به طوری که دبی آبی که محاسبه شده است، دیگر با واقعیت فاصله زیادی دارد و حتی گاهی تا حد ارور سیستم چیلر می رسد.

این موضوع در دائم کارکردن ترموستات برج و ایجاد صدای بسیار و لرزش به لیل یکسره کار کردن می شود (آن استاپ سیستم ارور)، نکته این می باشد که به دلیل عدم چرخش درست هد اسپرینگلر و گرفتگی برخی سوراخ های عبوری در بازویی ها دبی آب با هد پمپ خوانایی ندارد لذا لوله ها آب را پس می زنند و در کل نه سیستم پیلر (چه جذبی و چه تراکمی) به دمای مورد نیاز اواپراتور ست پوینت می رسد و نه برج در حالت طبیعی کار می کند پس هدر رفت آب آنقدر زیاد و تبخیر سطحی آن چنان بالا می رود که شاید اگر تعمیر و کنترل خرابی صورت نگیرد هزینه های ساختمانی بالای به بار خواهد آورد.

یکی از مسائلی که در عیب یابی برج های خنک کننده از هر نوع باید به آن توجه داشت تماس با کارشناسان شرکت های معتبر است به طوری که شاید به خاطر ساده انگاری سیستم هر کارشناسی در توان خود ببیند که این موضوع قابل حل می باشد اما مشکلی به مشکل به وجود آمده اضافه خواهد کرد.

لذا تماس با مراکز تعمیرات تخصصی برج که سالهاست در این زمینه فعالیت دارند مانند شرکت بادران تهویه صنعت، هم درهزینه و هم در رسیدن و رفع عیب به وجود آمده در سیستم بسیار به نفع مالک می باشد.

نویسنده: مهندس ه.غ.ت

سوالات تکمیلی